多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，該頂升施工系統(tǒng)主要包括：至少一個(gè)交替頂升單元以及驅(qū)動(dòng)控制單元，每個(gè)交替頂升單元包括兩組可主動(dòng)施加頂升力的千斤頂，驅(qū)動(dòng)控制單元同步驅(qū)動(dòng)每個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂進(jìn)行反復(fù)交替頂升，且每個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂交替更換頂升力時(shí)，是均勻線性的轉(zhuǎn)化。本實(shí)用新型提供的跨線橋超高交替頂升施工方案，能夠確保頂升時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)安全和頂升精度及橋梁整體落梁后的線形滿足設(shè)計(jì)要求、保證施工周期、降低建筑能耗、保障城市生態(tài)環(huán)境。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及道路施工技術(shù)，具體涉及既有跨線橋的頂升施工技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 世界上早期建筑物移位工程是1873年新西蘭新普利茅斯的一所一層農(nóng)宅的移位， 當(dāng)時(shí)使用蒸汽機(jī)車(chē)作為牽引裝置;而現(xiàn)代移位技術(shù)始于二十世紀(jì)初的1901年美國(guó)依阿華大 學(xué)由于校園擴(kuò)建，將重約60000kN三層高的科學(xué)館進(jìn)行了移位，而且在移動(dòng)的過(guò)程中，為了 繞過(guò)另一棟樓，采用了轉(zhuǎn)向技術(shù)，將其旋轉(zhuǎn)了45°。該工程采用的是圓木做滾動(dòng)裝置，螺旋千 斤頂提供頂升力和水平牽引力。隨后的一百多年里，該技術(shù)在許多國(guó)家得到應(yīng)用。90年代初 該技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到應(yīng)用。1991年首次采用滑動(dòng)平移方法進(jìn)行樓房平移，該方法的主要思路 是在建筑物基礎(chǔ)下部修建新基座，基座下修建滑道，然后頂推平移到新位置。1992年提出了 將上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)分離的方法，由于該方法適用性廣，迅速取代了原平移方法。進(jìn)入21世 紀(jì)，移位技術(shù)得到迅速發(fā)展，在文物古建筑領(lǐng)域、高層建筑及高聳結(jié)構(gòu)、橋梁改造工程、盾構(gòu) 調(diào)頭、古樹(shù)名木保護(hù)中等各領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。
[0003] 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)許多城市市政建設(shè)跟不上生產(chǎn)和 生活發(fā)展的需要，需對(duì)既有城市橋梁進(jìn)行改造，以滿足發(fā)展需求。城市既有橋梁的移位技術(shù) 是近幾年發(fā)展的新技術(shù)，具有施工周期短、經(jīng)濟(jì)適用、建筑能耗低、城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得以 保障等特點(diǎn)，為此，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0004] 對(duì)于既有橋梁的移位技術(shù)，目前常用的頂升方法一般采用間歇式頂升，間歇式頂 升在頂升過(guò)程中，梁體處于千斤頂支撐和跟隨裝置支撐兩種受力狀態(tài)，千斤頂支撐時(shí)梁體 位移處于可控狀態(tài)，跟隨裝置支撐時(shí)，由于臨時(shí)支撐的壓縮變形的不同，梁體位移處于非受 控狀態(tài)，梁體內(nèi)力的變化取決于梁體各點(diǎn)臨時(shí)支撐的壓縮量。在每一個(gè)臨時(shí)支撐狀態(tài)，由于 支撐體系的壓縮量不同，梁體內(nèi)力都要做一次重新分布。在這種受控于非受控狀態(tài)交替作 用下，梁體內(nèi)力也做交替變化，這種內(nèi)力的交替變化對(duì)梁體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不利影響，同時(shí)位于 支座處的梁體下緣可能會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)梁體會(huì)產(chǎn)生裂縫。
[0005] 在此基礎(chǔ)上，間歇式頂升的既有橋梁移位技術(shù)無(wú)法應(yīng)用在需要整體頂升且頂升高 度較高的既有橋梁頂升工程中，無(wú)法保證原橋結(jié)構(gòu)的整體性、安全性、可靠性及施工的安全 可靠性。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有的既有橋梁移位技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目在于提供一種能夠 保證原橋結(jié)構(gòu)的整體性、安全性、可靠性及施工的安全可靠性的既有橋梁超高頂升施工系 統(tǒng)。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：
[0008] -種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，該頂升施工系統(tǒng)主要包括:至少一個(gè) 交替頂升單元以及驅(qū)動(dòng)控制單元，每個(gè)交替頂升單元包括兩組可主動(dòng)施加頂升力的千斤 頂，驅(qū)動(dòng)控制單元同步驅(qū)動(dòng)每個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂進(jìn)行反復(fù)交替頂升，且每個(gè) 交替頂升單元中的兩組千斤頂交替更換頂升力時(shí)，是均勻線性的轉(zhuǎn)化。
[0009] 優(yōu)選的，所述交替頂升單元中的兩組可主動(dòng)施加頂升力的千斤頂相間設(shè)置在待頂 升建筑物底部，且千斤頂?shù)幕钊略O(shè)置，并活塞底部支墊等高的鋼支撐墊塊。
[0010] 優(yōu)選的，所述兩組千斤頂中每個(gè)千斤頂上加裝平衡閥。
[0011]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)控制單元包括至少一個(gè)液壓控制栗站、位移檢測(cè)系統(tǒng)以及一個(gè) 主控制器，每個(gè)液壓控制栗站控制一個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂，主控制器采用工控 總線控制連接液壓控制栗站以及位移檢測(cè)系統(tǒng)，形成位置閉環(huán)，進(jìn)行多點(diǎn)同步交替頂升。 [00 12]優(yōu)選的，所述液壓控制站為2點(diǎn)同步控制變頻栗站。
[0013] 優(yōu)選的，所述頂升施工系統(tǒng)中還包括鋼支撐托架體系，用于承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)橋梁箱 梁的重量。
[0014] 優(yōu)選的，所述頂升施工系統(tǒng)中還包括分配梁，所述分配梁固定在箱梁底部，位于箱 梁與千斤頂之間，直接承擔(dān)上部梁體的重量，并將力轉(zhuǎn)移給千斤頂。
[0015] 優(yōu)選的，所述頂升施工系統(tǒng)中還包括限位裝置以及施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0016] 本實(shí)用新型提供的跨線橋超高交替頂升施工方案，能夠確保頂升時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)安全 和頂升精度及橋梁整體落梁后的線形滿足設(shè)計(jì)要求、保證施工周期、降低建筑能耗、保障城 市生態(tài)環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0018] 圖1為本實(shí)例中既有跨線橋的第一~四聯(lián)箱梁改造前、后橋面示意圖；
[0019] 圖2為本實(shí)例中既有跨線橋L3、L4聯(lián)平面布置圖；
[0020]圖3為本實(shí)例中既有跨線橋L3、L4聯(lián)立面布置圖；
[0021 ]圖4為本實(shí)例中既有跨線橋L3的橫斷面圖；
[0022]圖5為本實(shí)例中既有跨線橋L4的橫斷面圖；
[0023]圖6為本實(shí)例中交替頂升施工支撐支架體系的平面布置圖；
[0024] 圖7為本實(shí)例中交替頂升施工支撐支架體系的立面布置圖；
[0025] 圖8為本實(shí)例中PLC液壓同步交替頂升控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0027]本實(shí)例中涉及的既有跨線橋?yàn)槌鞘蠭級(jí)主干道，橋梁為整幅橋、寬25m、雙向六車(chē) 道。基于全線高架橋的建立，需對(duì)既有線橋上、下橋處的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造處理。為節(jié)省工 程投資和減少拆除重建產(chǎn)生的社會(huì)影響，本實(shí)例對(duì)既有跨線橋終點(diǎn)處兩聯(lián)箱梁采取頂升的 方式調(diào)整現(xiàn)有跨線橋的標(biāo)高或曲線，與新建高架橋相接，以求最大程度上節(jié)約資金，保護(hù)環(huán) 境，將交通的影響降到最低。
[0028]該既有跨線橋第五、六聯(lián)(L1、L2)聯(lián)橋梁均為4X36m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，第七聯(lián)為 36+45+36m鋼箱梁(L3)，第八聯(lián)為3X36m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁(L4)，L3、L4聯(lián)總長(zhǎng)為225m，橋?qū)?25m，總頂升面積為5625m2,最高頂升高度達(dá)11.261m。其中L3聯(lián)為25m寬鋼箱梁橋面，雙向6 車(chē)道，頂升段長(zhǎng)117m，頂升面積達(dá)2925m2,頂升高度3.369m;L4聯(lián)為25m寬預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁 橋面，雙向6車(chē)道，頂升段長(zhǎng)108m，頂升面積達(dá)2700m 2,頂升高度11.261。其中L1聯(lián)位于R = 600m平曲線上；同時(shí)LI、L2聯(lián)位于R= 15000m的凸形豎曲線上，L3、L4聯(lián)位于R = 3000m的凸形 豎曲線上，其后接縱坡為4.53%的下坡。
[0029]參見(jiàn)圖1，改造后，L1、L2聯(lián)位于拼寬段上。改造后的L3聯(lián)起點(diǎn)處橋面比現(xiàn)有橋面高 出0.001m，L4聯(lián)止點(diǎn)處橋面比現(xiàn)有橋面高出11.261m。
[0030]其中，L3、L4聯(lián)的平立面見(jiàn)圖2和圖3; L3、L4兩聯(lián)箱梁的橫斷面見(jiàn)圖4和圖5。
[0031]據(jù)此，該工程在具體實(shí)施時(shí)，將遇到如下問(wèn)題：
[0032] (1)整體頂升高度高。既有跨線橋第八聯(lián)(L4聯(lián))三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁最大頂 升高度達(dá)11.261m，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高。
[0033] (2)頂升工藝復(fù)雜。現(xiàn)有的間歇式頂升，無(wú)法確保頂升施工過(guò)程的高效及既有結(jié)構(gòu) 安全。
[0034] (3)鋼箱梁頂升要求高。既有跨線橋的第七聯(lián)鋼箱梁(L3聯(lián)）的現(xiàn)狀橋面比擴(kuò)建后 的橋面低得多，且大部分位于豎曲線上，橋梁結(jié)構(gòu)為向上的拱形。
[0035] (4)墩柱接高質(zhì)量和安全要求高。由于最大頂升高度達(dá)11.261m，如何保證墩柱的 施工質(zhì)量及頂升施工的安全是非常關(guān)鍵的。
[0036] (5)頂升精度要求高。同步位移監(jiān)控精度必須控制在2mm以內(nèi)，同步頂升力變化幅 度應(yīng)控制在5%之內(nèi)。
[0037] (6)施工條件的制約。
[0038] (7)橋梁縱坡的調(diào)整。
[0039]由上可知，該工程頂升高度高，施工工藝技術(shù)復(fù)雜，安全風(fēng)險(xiǎn)高，且頂升施工工期 短。為此，本實(shí)例采用一種既有跨線橋超高交替頂升施工的技術(shù)方案，確保頂升時(shí)橋梁結(jié)構(gòu) 安全和頂升精度及橋梁整體落梁后的線形滿足設(shè)計(jì)要求、保證施工周期、降低建筑能耗、保 障城市生態(tài)環(huán)境。
[0040] 該超高交替頂升施工方案主要是通過(guò)在待頂升建筑物底部設(shè)置兩組可主動(dòng)施加 頂升力的千斤頂，并由控制臺(tái)控制液壓栗站驅(qū)動(dòng)兩組千斤頂進(jìn)行連續(xù)反復(fù)交替頂升，在兩 組千斤頂交替更換頂升力時(shí)，是均勻線性的轉(zhuǎn)化，在該過(guò)程中，實(shí)時(shí)的消除了每個(gè)支撐的壓 縮量，即消除各支撐之間的壓縮量差異問(wèn)題，確定梁體的安全性。
[0041] 由于該交替式頂升方案中始終處于兩組千斤頂交替支撐的狀態(tài)，兩組千斤頂交替 支撐時(shí)，梁體位移均處于可控狀態(tài)，在每一組支撐狀態(tài)下，支撐體系的壓縮量幾乎不產(chǎn)生變 化，因而梁體內(nèi)力也幾乎不產(chǎn)生變化，梁體位移自頂升開(kāi)始到頂升結(jié)束均連續(xù)處于受控狀 態(tài)。每個(gè)千斤頂壓力也均連續(xù)處于受控狀態(tài)，因此可以保證梁體在頂升過(guò)程中不被損壞，包 括梁體在內(nèi)的整個(gè)支撐體系也處于監(jiān)控狀態(tài)中。因此整個(gè)橋梁頂升系統(tǒng)也處于安全可控狀 態(tài)中。
[0042]為了具體有效實(shí)現(xiàn)該交替式頂升方案，本實(shí)例首先建立多跨箱梁整體超高交替頂 升施工系統(tǒng)，該施工系統(tǒng)主要包括：
[0043] (1)至少一個(gè)交替頂升單元，交替頂升單元包括兩組可主動(dòng)施加頂升力的千斤頂， 該兩組可主動(dòng)施加頂升力的千斤頂相間設(shè)置在待頂升建筑物底部，且千斤頂?shù)幕钊略O(shè) 置，并活塞底部支墊等高的鋼支撐墊塊。
[0044] 為了保證頂升系統(tǒng)的安全及支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定，本實(shí)例在每個(gè)千斤頂上加裝安全保 護(hù)裝置，以確保千斤頂失效時(shí)還可以繼續(xù)受力(停止頂升）。
[0045] 該安全保護(hù)裝置具體為平衡閥，其直接安裝在千斤頂上。通過(guò)該平衡閥實(shí)現(xiàn)油缸 無(wú)論上升還是下降，都是由進(jìn)油流量控制油缸運(yùn)動(dòng)速度，而與油缸負(fù)載無(wú)關(guān)，有效保證了各 千斤頂負(fù)荷的均衡、安全可靠。平衡閥具體為無(wú)泄漏錐閥結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)：（1)平衡油缸的負(fù)荷 壓力，無(wú)論是上升還是下降都是進(jìn)油調(diào)速，安全性大增；（2)保護(hù)油缸不發(fā)生過(guò)載，當(dāng)油缸內(nèi) 的壓力超過(guò)調(diào)定壓力時(shí)，平衡閥能自動(dòng)開(kāi)啟，卸掉過(guò)高的油壓，保護(hù)油缸免遭過(guò)載；（3)實(shí)現(xiàn) 重載先開(kāi)，可使多缸并聯(lián)時(shí)，各缸載荷自動(dòng)均衡。
[0046] (2)驅(qū)動(dòng)控制單元，其同步驅(qū)動(dòng)每個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂進(jìn)行連續(xù)反復(fù) 交替頂升，且每個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂交替更換頂升力時(shí)，是均勻線性的轉(zhuǎn)化。 [0047]該驅(qū)動(dòng)控制單元具體為PLC液壓同步交替頂升控制系統(tǒng)，其采用PLC實(shí)現(xiàn)頂升力和 位移的雙控指標(biāo)，達(dá)到頂升過(guò)程的比例同步頂升。
[0048] (3)橋梁交替頂升施工鋼支撐體系。該支撐體系用于承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)橋梁箱梁的重 量。該體系由若干的豎向支撐和橫向聯(lián)系配合形成，每個(gè)豎向支撐分別安裝于千斤頂?shù)撞?位置，支撐底部固定設(shè)置，且千斤頂中心線與豎向支撐中心線對(duì)齊;橫向聯(lián)系安裝在豎向支 撐中間；這樣橫向支撐受力通過(guò)抱箍、連接支撐傳遞給豎向鋼支撐，形成空間桁架，增加鋼 支撐體系的剛度、穩(wěn)定性，消除在豎向鋼支撐與橫向聯(lián)系間產(chǎn)生較大的由強(qiáng)迫位移引起的 彎矩，保證結(jié)構(gòu)的安全可靠。
[0049] (4)分配梁。該分配梁固定在箱梁底部，位于箱梁與千斤頂之間，直接承擔(dān)上部梁 體的重量，并將力轉(zhuǎn)移給千斤頂，由此滿足粧基偏心矩要求，同時(shí)確保頂升梁體結(jié)構(gòu)的安 全。
[0050] 分配梁需要有足夠的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性，保證頂升過(guò)程中不產(chǎn)生較大的變形，同 時(shí)在頂升過(guò)程中，梁體有縱向位移，則分配梁隨梁體同時(shí)移動(dòng)，但是千斤頂和下部鋼支撐體 系位置固定，不產(chǎn)生水平位移，則千斤頂與分配梁有相對(duì)滑動(dòng)，則需考慮梁體的偏心受壓， 局部失穩(wěn)等。
[0051 ] 本分配梁400采用20mm厚鋼板焊接800mm寬、500mm高箱型斷面，設(shè)置3條豎向肋板， 縱向用1 〇mm鋼板間距250mm加勁。
[0052] (5)縱、橫向限位裝置。根據(jù)既有橋縱坡調(diào)整要求，設(shè)計(jì)保證頂升過(guò)程結(jié)構(gòu)受力安 全的縱、橫向限位裝置，確保相鄰聯(lián)橋梁伸縮縫的安裝空間。
[0053]其中，每個(gè)縱向限位裝置主要包括設(shè)置在梁體伸縮縫兩端的若干錨固螺栓以及設(shè) 置在頂升梁段側(cè)設(shè)置的螺旋千斤頂。
[0054] (6)頂升用臨時(shí)鋼支撐基礎(chǔ)。頂升時(shí)，鋼支撐大部分作用在承臺(tái)上，也有部分作用 在擴(kuò)大基礎(chǔ)上，根據(jù)支點(diǎn)負(fù)荷，對(duì)既有承臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)算并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果和臨時(shí)支撐體系布置 需求處理既有承臺(tái)；同時(shí)，根據(jù)臨時(shí)支點(diǎn)反力進(jìn)行擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和處理。確保基礎(chǔ)滿足頂 升施工要求。
[0055] (7)監(jiān)測(cè)體系。該監(jiān)測(cè)體系通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)、梁底面標(biāo)高量測(cè)、梁橫向位移觀 測(cè)、梁縱向位移觀測(cè)、梁體應(yīng)力監(jiān)控監(jiān)測(cè)、支撐鋼管應(yīng)力監(jiān)控，及時(shí)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、判 斷，以指導(dǎo)過(guò)程施工；同時(shí)，通過(guò)建立的三維整體模型，對(duì)頂升過(guò)程中每一時(shí)間段系統(tǒng)的位 移、變形和應(yīng)力進(jìn)行分析，查明頂升過(guò)程中體系關(guān)鍵點(diǎn)每一時(shí)段的位移和應(yīng)力增量，并與設(shè) 計(jì)值進(jìn)行比較等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，保證實(shí)際值不超過(guò)預(yù)定警戒值。
[0056]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于本實(shí)例中橋梁最大的頂升高度達(dá)11.261m，其中的橋梁交替頂 升施工鋼支撐體系的安全可靠關(guān)系到項(xiàng)目實(shí)施的成功與否，而目前現(xiàn)有橋梁等交替頂升過(guò) 程中產(chǎn)生的不均勻的壓縮變形會(huì)破壞橫向聯(lián)系，影響整個(gè)支撐體系的結(jié)構(gòu)安全性。
[0057]參見(jiàn)圖6和圖7,本橋梁交替頂升施工鋼支撐體系100主要包括抱箍101、連接支撐 102,豎向支撐103、橫向聯(lián)系104。豎向支撐頂部安裝有千斤頂，千斤頂分為2組，間隔布置； 豎向支撐每間隔一定距離設(shè)置橫向聯(lián)系，橫向聯(lián)系采用縱橫向各四根方管與抱箍及連接支 撐焊接，方管之間用角鋼焊接形成桁架結(jié)構(gòu);橫向聯(lián)系之間可設(shè)置剪刀撐等構(gòu)造。交替頂升 中由于不均勻壓縮變形導(dǎo)致的橫向聯(lián)系受力通過(guò)抱箍、連接支撐傳遞給豎向支撐，能夠避 免交替頂升中由于不均勻壓縮變形對(duì)橫向聯(lián)系的破壞，有效保證頂升作業(yè)的結(jié)構(gòu)安全。
[0058] 再者，本鋼支撐支架體系整體為兩組頂升鋼支撐均與每層橫梁進(jìn)行焊接，兩組頂 升鋼支撐實(shí)現(xiàn)強(qiáng)約束聯(lián)動(dòng)。
[0059] 結(jié)構(gòu)材料均采用Q235鋼材。鋼筒直徑為(p609rnm，壁厚為16mm;由下往上順橋向、 橫橋向第一道、第二道橫梁由4根100 X 5mm的方鋼組成，水平面上由垂直于方鋼的L75X 8綴 條相連，豎直面上由與方鋼斜交的L75 X 8綴條相連。第三道、第四道橫梁由4根150 X 6mm的 方鋼組成，水平面上由垂直于方鋼的L75 X 8綴條相連，豎直面上由與方鋼斜交的L75 X 8綴 條相連。
[0060] 參見(jiàn)圖8,其所示為本實(shí)例中PLC液壓同步交替頂升控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖 可知，該P(yáng)LC液壓同步交替頂升控制系統(tǒng)200主要包括:液壓頂升系統(tǒng)201、檢測(cè)傳感系統(tǒng)202 和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)203。該系統(tǒng)采用變頻調(diào)速比例控制，依靠?jī)?nèi)置PLC，組成力或位置閉環(huán)回 路，實(shí)現(xiàn)各種尚精度的多點(diǎn)同步頂升控制。
[0061] 其中的，液壓頂升系統(tǒng)201包括若干的液壓控制站，該液壓控制站具體為2點(diǎn)同步 控制變頻栗站，每個(gè)液壓控制站用于控制一個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂204進(jìn)行連續(xù) 的反復(fù)交替頂升，在兩組千斤頂交替更換頂升力時(shí)，是均勻線性的轉(zhuǎn)化。
[0062] 具體連接時(shí)，液壓控制站與千斤頂之間用3根軟管相連接，由計(jì)算機(jī)控制，可以全 自動(dòng)完成同步移位，實(shí)現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過(guò)程顯示、故障報(bào)警等多種功能。
[0063]再者與之配合，采用配有液壓鎖和5°偏載能力的200t液壓千斤頂實(shí)現(xiàn)梁體的頂 升。同時(shí)，通過(guò)在每個(gè)千斤頂加裝平衡閥，實(shí)現(xiàn)油缸無(wú)論上升還是下降，都是由進(jìn)油流量控 制油缸運(yùn)動(dòng)速度，而與油缸負(fù)載無(wú)關(guān)，有效保證了各千斤頂負(fù)荷的均衡、安全可靠。
[0064] 檢測(cè)傳感系統(tǒng)202在整個(gè)頂升控制系統(tǒng)中非常重要，為獲得數(shù)據(jù)信息的主要來(lái)源。 它的靈敏度將直接影響到頂升的同步精度。檢測(cè)傳感系統(tǒng)主要是由位移傳感器、信號(hào)放大 器、傳感線路及計(jì)算機(jī)組成，其中最重要的位移傳感器。
[0065] 位移傳感器的主要作用是檢測(cè)頂升的相對(duì)位移，然后將測(cè)得的位移數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào) 放大器的處理，把經(jīng)過(guò)放大后的信號(hào)通過(guò)傳感線路傳送到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理所 收集到的數(shù)據(jù)信息。位移傳感器的布設(shè)直接影響到檢測(cè)的準(zhǔn)確性，合理的布設(shè)位移傳感器 能客觀地反映出整體的位移姿態(tài)。所以在劃分控制區(qū)域時(shí)，要考慮到位移傳感器的架設(shè)的 位置是否能客觀地反映該控制區(qū)域的整體位移。同時(shí)，位移傳感器架設(shè)時(shí)應(yīng)保證它的垂直 度，盡量減少人為造成誤差，保證位移傳感器的精度。
[0066]本實(shí)例中選用NS-YW06型拉線位移傳感器，其特點(diǎn)是精度高、誤差小、高分辨率、量 程范圍廣、移動(dòng)平滑、防護(hù)等級(jí)高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0067]計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)203是整個(gè)PLC液壓同步交替頂升控制系統(tǒng)200的核心，其將由檢 測(cè)傳感系統(tǒng)202所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并把處理后的數(shù)據(jù)反饋給液壓頂升系統(tǒng) 201，由液壓頂升系統(tǒng)201調(diào)節(jié)各千斤頂油壓，從而保證整個(gè)頂升系統(tǒng)同步性。
[0068]本系統(tǒng)可顯示各個(gè)頂升油缸的受力參數(shù)，并可連接打印機(jī)，記錄頂升過(guò)程數(shù)據(jù)；同 時(shí)系統(tǒng)安裝了UPS電源，即使意外斷電，也可確保數(shù)據(jù)和工程的安全。
[0069] 基于上述方案的PLC液壓同步交替頂升控制系統(tǒng)200,在具體實(shí)施時(shí)，整個(gè)控制系 統(tǒng)采用模塊結(jié)構(gòu)，首先通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算出橋梁各支座的支反力，由此來(lái)確定千 斤頂?shù)膫€(gè)數(shù)、規(guī)格和分布，并確定位移傳感器的布設(shè)：
[0070] 在每個(gè)墩柱兩側(cè)各布設(shè)一位移傳感器，在過(guò)渡墩柱兩側(cè)各布設(shè)兩位移傳感器，每 臺(tái)液壓控制站作為一個(gè)控制子站來(lái)控制兩組千斤頂，同時(shí)依靠工控總線聯(lián)結(jié)在一起，由一 臺(tái)主控制器（即計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)203)控制，由此形成位置、受力閉環(huán)回路，同時(shí)由主控制器 來(lái)協(xié)同工作同步運(yùn)行，達(dá)到控制橋梁頂升的位移和姿態(tài)，同步精度為±2.0mm，精確地保證 頂升過(guò)程的比例同步性，確保頂升時(shí)梁體結(jié)構(gòu)安全和頂升精度滿足設(shè)計(jì)要求。
[0071] 由上可知，本專(zhuān)利中提供的既有跨線橋超高交替頂升系統(tǒng)具有施工速度快、對(duì)城 市交通及周邊的環(huán)境影響小、造價(jià)低、節(jié)能環(huán)保等非常明顯的優(yōu)點(diǎn)，適合于城市既有橋梁的 改造建設(shè)。
[0072]再者，本超高交替頂升系統(tǒng)具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)，期還可廣泛應(yīng)用于公路、水運(yùn)、 市政、城建、鐵路等一系列工程建設(shè)改造中?？晒?jié)約建設(shè)費(fèi)用和社會(huì)資源，縮短了建設(shè)周期， 消除了重復(fù)建設(shè)引起的社會(huì)不良影響，降低了對(duì)城市交通的影響，且建筑能耗低、城市生態(tài) 環(huán)境質(zhì)量得以保障等。它是一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、集成創(chuàng)新的工程施工技術(shù)。隨著人們對(duì)該技術(shù)的 了解和認(rèn)識(shí)的不斷加深，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)將有非常廣泛的應(yīng)用前景。
[0073]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，其特征在于，該頂升施工系統(tǒng)主要包括： 至少一個(gè)交替頂升單元以及驅(qū)動(dòng)控制單元，每個(gè)交替頂升單元包括兩組可主動(dòng)施加頂升力 的千斤頂，驅(qū)動(dòng)控制單元同步驅(qū)動(dòng)每個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂進(jìn)行反復(fù)交替頂升， 且每個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂交替更換頂升力時(shí)，是均勻線性的轉(zhuǎn)化。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，其特征在于，所述 交替頂升單元中的兩組可主動(dòng)施加頂升力的千斤頂設(shè)置在待頂升建筑物底部，且千斤頂?shù)?活塞朝下設(shè)置，并活塞底部支墊等高的鋼支撐墊塊。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，其特征在于， 所述兩組千斤頂中每個(gè)千斤頂上加裝平衡閥。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，其特征在于，所述 驅(qū)動(dòng)控制單元包括至少一個(gè)液壓控制栗站、位移檢測(cè)系統(tǒng)以及一主控制器，每個(gè)液壓控制 栗站控制一個(gè)交替頂升單元中的兩組千斤頂，主控制器采用工控總線控制連接液壓控制栗 站以及位移檢測(cè)系統(tǒng)，形成位置閉環(huán)，進(jìn)行多點(diǎn)同步交替頂升。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，其特征在于，所述 頂升施工系統(tǒng)中還包括鋼支撐托架體系，用于承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)橋梁箱梁的重量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，其特征在于，所述 頂升施工系統(tǒng)中還包括分配梁，所述分配梁固定在箱梁底部，位于箱梁與千斤頂之間，直接 承擔(dān)上部梁體的重量，并將力轉(zhuǎn)移給千斤頂。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多跨箱梁整體超高交替頂升施工系統(tǒng)，其特征在于，所述 頂升施工系統(tǒng)中還包括限位裝置以及施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】E01D22/00GK205591131SQ201521134251
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】廖玉珍, 章柏林, 伊左林, 束學(xué)智, 林四新, 宋俊杰
【申請(qǐng)人】中交第三航務(wù)工程局有限公司, 中交三航（廈門(mén)）工程有限公司, 上海天演建筑物移位工程股份有限公司, 中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門(mén)分公司